引言

　　光固化快速成形以光敏樹(shù)脂為原料,激光器發(fā)出的紫外激光光束在控制系統(tǒng)的控制下,按零件的各分層截面信息在光敏樹(shù)脂表面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描。被掃描區(qū)域的樹(shù)脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化,形成零件的一個(gè)薄層。

　　一層固化完畢后,工作臺(tái)下移一個(gè)精確的距離,以使在原先固化好的樹(shù)脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹(shù)脂,而后進(jìn)行下一層的掃描加工。如此反復(fù)直至整個(gè)零件制造完畢,得到一個(gè)三維實(shí)體原型。固化成形過(guò)程中,由于樹(shù)脂的固化,液面會(huì)發(fā)生變化,為了保證液面的相對(duì)恒定,必需精確檢測(cè)出液面的變化量。

液位檢測(cè)系統(tǒng)原理圖" src="http://files.chinaaet.com/images/20110719/4399fec8-c654-4bba-ba89-4954c0d77e79.jpg" style="zoom: 1; letter-spacing: normal" />

　　圖1 液位檢測(cè)系統(tǒng)原理圖

　　研發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題

　　傳統(tǒng)研發(fā)液位檢測(cè)系統(tǒng)的思路是以光學(xué)三角測(cè)量為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),發(fā)射器將可見(jiàn)激光射向液面。光束經(jīng)液面反射,并通過(guò)透鏡散射到PSD上,其輸出信號(hào)通過(guò)模擬電路處理,以標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)輸出。此方法雖能有效地檢測(cè)出液面的相對(duì)位移,但在實(shí)際應(yīng)用中存在以下問(wèn)題。

　　暗電流

　　沒(méi)有光束照射PSD時(shí),其輸出電極所輸出的電流稱為暗電流。暗電流隨環(huán)境溫度的變化而變化,環(huán)境溫度的上升會(huì)引起暗電流的增大,暗電流的存在會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差。

　　雜散光

　　PSD的檢測(cè)原理是根據(jù)PSD的輸出來(lái)計(jì)算光敏面上的光點(diǎn)坐標(biāo)。檢測(cè)中除了目標(biāo)物發(fā)光外,還有其它雜散光經(jīng)反射射入PSD,如實(shí)驗(yàn)室的燈光或設(shè)備內(nèi)的照明燈等,這些雜散光均會(huì)在PSD上造成響應(yīng)。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)需要測(cè)量反射面微米級(jí)位移時(shí),信號(hào)檢測(cè)需要分辨出毫伏級(jí)的變化。如果不消除雜散光的影響,有用的信號(hào)就很容易被淹沒(méi),甚至使系統(tǒng)無(wú)法工作。

　　要提高液位檢測(cè)儀的適應(yīng)能力和檢測(cè)精度,正確解決上述問(wèn)題無(wú)疑是至關(guān)重要的。